Go 中 List 的实现方式
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Go 中 List 的实现方式相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
为了快速回顾Go基本的语法知识,打算用Go中的基本语法以及特性来实现一些常见的数据结构和排序算法,通过分析如何实现一些基本的数据结构,可以很快学习Go的语法特性。记忆更加深刻,掌握更加迅速。这是我认为学习一门新语言入门最好的方式。这也是方便自己以后需要用Go来写东西的一种前期准备,到时候就不用去翻一些教程了。系列博文的第一篇就从如何实现List开始。
需求
大家都知道基本链表得有以下特性:链表的初始化、链表的长度、节点的插入、删除、查找等一些常见的基本操作,最后写好之后,需要测试。关于测试,我之前写过Go的系列笔记中有叙述,不再重复。
实现初始化
type Node struct {
Value interface{}
next, prev *Node
}
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下面就是定义List结构体了,有了上面的分析,List结构体的定义就很好实现了:
type List struct {
root Node // 头节点
length int // list长度
}
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那么在构建好基本的数据结构之后,如何去获取一个List对象呢。先不着急实现,想想在Java语言中怎么实现的:
Person p = new Man();
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// 返回List的指针
func New() *List {
l.length = 0// list初始长度为0
l.root.next = &l.root
l.root.prev = &l.root
return l
}
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判空和长度
func (l *List) IsEmpty() bool {
return l.root.next == &l.root
}
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分析完毕之后,获取list的长度就简单很多了:
func (l *List) Length() int {
return l.length
}
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头插和尾插
因为在定义List数据结构的时候,就定义了一个root头节点。所以此时,可以很方便的实现头插入和尾插入。考虑能够同时插入多个/一个Node节点,利用Go中的变长参数实现该特性。对插入的Node节点进行循环处理,新节点的指针域和root节点的指针域做相应改变,具体实现方式以及说明在代码中说明:
func (l *List) PushFront(elements ...interface{}) {
for _, element := range elements {
n := &Node{Value: element} // 注释一
n.next = l.root.next // 新节点的next是root节点的next
l.root.next.prev = n // 原来root节点的next的prev是新节点
l.root.next = n // 头插法 root 之后始终是新节点
l.length++ // list 长度加1
}
}
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func (l *List) PushBack(elements ...interface{}) {
for _, element := range elements {
n := &Node{Value: element}
n.next = &l.root // since n is the last element, its next should be the head
n.prev = l.root.prev // n's prev should be the tail
l.root.prev.next = n // tail's next should be n
l.root.prev = n // head's prev should be n
l.length++
}
}
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查找
查找最终的效果是返回指定数值的索引,如果不存在的话返回-1即可。对于链表的查找是一个遍历的过程,在此时就需要考虑遍历的起始和终止区间了,不能越界出错。因为是循环链表,终止节点也很好办。具体代码如下所示:
func (l *List) Find(element interface{}) int {
index := 0
p := l.root.next
for p != &l.root && p.Value != element {
p = p.next
index++
}
// p不是root
if p != &l.root {
return index
}
return -1
}
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删除
链表的删除操作逻辑很清晰,将一个Node的节点与前后节点断开即可,同时前后节点和Node节点本身指针域也要做相应修改,最后别忘记将链表的长度减少相应长度。
func (l *List) remove(n *Node) {
n.prev.next = n.next
n.next.prev = n.prev
n.next = nil
n.prev = nil
l.length--
}
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删除并返回List中的第一个数据:
func (l *List) Lpop() interface{} {
if l.length == 0 {
// null的表现形式nil
return nil
}
n := l.root.next
l.remove(n)
return n.Value
}
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遍历
下面normalIndex函数的作用返回一个正常逻辑的Index,例如处理好一些越界问题:
func (l *List) normalIndex(index int) int {
if index > l.length-1 {
index = l.length - 1
}
if index < -l.length {
index = 0
}
// 将给定的index与length做取余处理
index = (l.length + index) % l.length
return index
}
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如下的函数为获取指定范围内的数据,根据传入的参数需要指定start和end,最后返回的应该是一个切片或者数组,具体类型未知:
func (l *List) Range(start, end int) []interface{} {
// 获取正常的start和end
start = l.normalIndex(start)
end = l.normalIndex(end)
// 声明一个interface类型的数组
res := []interface{}{}
// 如果上下界不符合逻辑,返回空res
if start > end {
return res
}
sNode := l.index(start)
eNode := l.index(end)
// 起始点和重点遍历
for n := sNode; n != eNode; {
// res的append方式
res = append(res, n.Value)
n = n.next
}
res = append(res, eNode.Value)
return res
}
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ok,以上即为Go中List的数据结构的实现方式,通过本节,能够学习到许多Go的语法特性。个人认为学习编程,语法是最简单的,应该利用最短的时间在,最有效的掌握。
本文来自:allenwu.itscoder.com
查看原文:Go 中 List 的实现方式
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